Vào ngày 14 tháng 3, các nhà nghiên cứu từ Viện Gốm sứ và Thủy tinh (ICV) và Viện Vi điện tử và Khoa học nano của Đại học Aix-Marseille ở Tây Ban Nha đã sử dụng giàn giáo graphene oxit in XNUMXD làm cơ sở cho các cấu trúc lai nhẹ. Cấu trúc giữ lại nhiều đặc tính lý tưởng của graphene, bao gồm tính dẫn điện và khả năng hấp phụ nước.

Các nhà nghiên cứu đã thâm nhập vào giàn giáo graphene oxit với các giải pháp tiền chất alkoxit để tạo ra các cấu trúc lai có khả năng ứng dụng tiềm năng, chẳng hạn như loại bỏ chất ô nhiễm, lọc nước, xúc tác, phân phối thuốc, tạo và lưu trữ năng lượng.

Hạn chế của graphene in 3D

Graphene là một dạng thù hình của carbon và đã trở thành một nguyên tố phổ biến trong nghiên cứu liên quan đến sản xuất năng lượng và vi điện tử, cũng như trong việc phát triển các công nghệ mới như y sinh và cảm biến. Các đặc tính nhẹ, độ dẫn điện và nhiệt cao, và độ bền cơ học của vật liệu là rất mong muốn. Mặc dù phần lớn tiềm năng của graphene đến từ việc triển khai vật liệu trong một lớp duy nhất, nhưng việc sử dụng graphene để in 3D vẫn phải đối mặt với những thách thức lớn.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Virginia Tech và Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) đang phát triển một phương pháp in 3D có độ phân giải cao (liên quan đến graphene được phân tán trong gel để tạo ra một loại nhựa có thể in 3D). Sau đó, các biện pháp khác đã được thực hiện để khai thác tiềm năng của graphene . LLNL cũng hợp tác với một nhóm từ Đại học California, Santa Cruz, để nghiên cứu công nghệ in 3D cho các điện cực aerogel dựa trên graphene trong các thiết bị lưu trữ năng lượng.

Graphene cũng được sử dụng để tạo áo giáp tự cảm ứng in 3D và hiện đại hóa mạng lưới giao thông. Ở những nơi khác, nghiên cứu mới cho thấy cấu trúc của nước thay đổi như thế nào khi nó tiếp xúc với bề mặt graphene.

Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Sản xuất Phụ gia của Đại học Nottingham đã tạo ra một bước đột phá trong việc sử dụng các thiết bị điện tử dựa trên graphene để in 3D và phát triển công nghệ in 3D dựa trên máy in phun có thể mở đường cho việc thay thế graphene một lớp. làm vật liệu tiếp xúc. cách. Bán dẫn kim loại 2D.

Tạo cấu trúc graphene oxit-silica

Graphene oxit được coi là một khối xây dựng khả thi để sản xuất các cấu trúc nhẹ kết nối 3D với độ xốp cao, độ dẫn điện, tính linh hoạt và diện tích bề mặt lớn. Các nhà khoa học đặt mục tiêu giải quyết một số thiếu sót của graphene oxide, chẳng hạn như điểm yếu cơ học và tính dễ bị tổn thương do ngọn lửa gây ra, bằng cách cố định các vật liệu khác vào cấu trúc 3D graphene để tạo thành vật liệu lai hoặc vật liệu composite.

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu sử dụng mực gốc nước được chế biến từ các tấm nano oxit graphene, hệ thống đúc tự động ba trục của 3-D Inks LLC và phần mềm RoboCAD để in 3D giàn giáo graphene oxit được in 3D. Stent được in bằng kim có đường kính 410 μm thành một ống hình chữ nhật song song bao gồm 16 lớp thanh phân bố đều, được đặt vuông góc với các lớp bên cạnh.

Cấu trúc sau đó được đông lạnh trong nitơ lỏng trong 10 giây, sau đó được đông khô (đông khô) và xử lý trong lò graphit ở 1200 độ C để tăng cường khử oxit graphene, do đó làm đông lạnh nó. Tại thời điểm này, kích thước của cấu trúc oxit graphene in 3D là 12x12x5mm.

Bước tiếp theo liên quan đến việc thấm qua giàn graphene oxit thông qua cái mà các nhà nghiên cứu gọi là con đường sol-gel, liên quan đến sự liên kết ngang của gel nhiệt độ thấp với hơi amoniac.

Hai dung dịch chứa tetraetyl orthosilicat, etanol, nước khử ion và axit clohydric đã được chuẩn bị, tương ứng được gọi là SiO2 sol (silica) và SiAl sol (silica-alumina). Giá đỡ graphene oxit được nhúng một nửa vào mỗi sol trong một thùng kín trong năm phút, sau đó được đặt trên một bệ tĩnh ngay trên bề mặt chất lỏng. Mẫu được đặt ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ để gây ra sự ngưng tụ kéo dài và độ cứng của cấu trúc được ngâm tẩm thông qua xúc tác amoniac. Sau đó, stent được rửa bằng etanol để loại bỏ bất kỳ dư lượng hơi nào.

So sánh hình ảnh của kính hiển vi điện tử quét (SEM) của các vật liệu khác nhau. (A) Khung graphene oxit ban đầu, (be) cấu trúc graphene oxit-silica. Bức tranh lấy từ "Tạp chí của Hiệp hội gốm sứ châu Âu". Kết quả và ứng dụng tiềm năng Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, so với giàn giáo graphene oxit chưa được xử lý, cấu trúc graphene oxit-silica in 3D duy trì độ xốp cao, đồng thời cường độ nén của nó tăng 250-800%. Cấu trúc hybrid cũng duy trì "độ dẫn điện đáng kể", nhưng cải tiến chính được phản ánh ở tính chất ưa nước của cấu trúc. Người ta quan sát thấy rằng lớp phủ silica siêu mịn của giàn giáo có ảnh hưởng quan trọng đến đặc tính thấm ướt của kết cấu. So với giàn giáo graphene oxit không được xử lý, cấu trúc trở nên hoàn toàn ưa nước và khả năng hấp thụ nước của nó tăng lên gấp mười lần. Các đặc tính nâng cao của cấu trúc graphene oxit-silica cho thấy rằng chúng có thể thích hợp để sử dụng làm chất hấp thụ, loại bỏ chất ô nhiễm, cảm biến khí, lưu trữ nhiệt hoặc sử dụng trong các ứng dụng tách nước quang xúc tác.

Liên kết đến bài viết này ： Phương pháp graphene oxit in 3D sắp ra mắt

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Nhà sản xuất gia công quy mô lớn túi y tế, cung cấp dịch vụ thiết kế 3D, mẫu thử nghiệm và giao hàng toàn cầu. Cũng cung cấp các loại vỏ cứng, EVA nửa cứng, bao mềm, túi và nhiều thứ khác cho OEM. Tất cả các trường hợp được thực hiện tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật với sự kết hợp vô hạn của nguyên vật liệu, khuôn, túi, vòng, khóa kéo, tay cầm, logo và phụ kiện. Các tùy chọn chống va đập, chống nước và thân thiện với môi trường. Bộ phận y tế, phản hồi khẩn cấp, Phần điện tử, các ngành công nghiệp, giáo dục, quân sự, an ninh, thể thao, ngoài trời và xây dựng. Các dịch vụ bao gồm tư vấn khái niệm trường hợp, thiết kế 3D, tạo mẫu, tạo mẫu,Khoan CNC Dịch vụ và sản xuất. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( sales@pintejin.com ).